Svojstva i struktura ugljikohidrata. ugljikohidrata funkcija

Za ljudski organizam, kao i drugih živih bića potrebna energija. Bez nje protok ne može biti procese. Na kraju krajeva, svaki biohemijske reakcije, bilo koji proces enzimskih ili faza metabolizma treba izvor energije.

Stoga, vrijednost materijala, pružajući snage tijela na život, vrlo je velika i važna. Što je bilo? Ugljenih hidrata, proteina, masti. struktura svaki od njih je drugačije, oni pripadaju potpuno različite klase kemijskih spojeva, ali jedan od njihovih funkcija je slična - pružanje tijelo s potrebnu energiju za život. Razmislite o grupi od sljedećih supstanci - ugljenih hidrata.

klasifikacija ugljikohidrata

Sastav i struktura ugljikohidrata od njihovog otvaranja definisane njihovo ime. Na kraju krajeva, u ranim izvorima pretpostavljalo se da je takva grupa jedinjenja koje su prisutne u strukturi atoma ugljenika vezan za molekule vode.

Podrobnija analiza, kao i akumulirane informacije o raznolikosti ovih supstanci dozvoljeno da dokaže da nisu svi predstavnici samo su dio. Međutim, ova funkcija je i dalje jedna od onih koje određuje strukturu ugljenih hidrata.

Moderni klasifikaciju ove grupe spojeva je kako slijedi:

1. Monosaharida (riboza, fruktoza, glukoza i tako dalje).
2. Oligosaharidi (Bios, Triose).
3. Polisaharide (škrob, celuloza).

Takođe, svi ugljikohidrati mogu se podijeliti u dvije grupe:

• vraćanje;
• ne smanjuje.

Struktura molekula ugljikohidrata svake grupe da izbliza.

Monosaharide: karakterističan

Ova kategorija uključuje sve jednostavne ugljikohidrata koji sadrže aldehid (aldose) ili ketona (ketoza) grupa, a ne više od 10 atoma ugljika u strukturi lanca. Ako pogledate na broj atoma u glavnom lancu, monosaharida može se podijeliti na:

• Triose (gliceraldehid);
• tetroses (erythrulose, eritroza);
• pentoza (riboze i deoxyribose);
• hexoses (glukoza, fruktoza).

Svi ostali predstavnici nisu toliko važni za tijelo kao što je navedeno.

Video: broj 128. Organic Chemistry. Predmet 21. ugljenih hidrata. Dio 2: Klasifikacija ugljikohidrata

Značajke strukture molekula

U strukturi monosaharidi mogu biti predstavljeni kao lanac, a u obliku cikličnih ugljenih hidrata. Kako se to dogodilo? Stvar je u tome da centralni atom ugljenika u krugu je asimetričan centar oko kojeg molekula u otopini je u stanju da se rotira. Od formiranja optička izomera monosaharida L i D-oblika. U ovoj formuli glukoze zabilježen je u obliku ravne lanca, može mentalno shvatiti aldehid grupa (ili ketona) i spremno se u loptu. Da biste dobili odgovarajući ciklički formulu.

Hemijsku strukturu niz ugljikohidrata monosaharida prilično jednostavan: broj atoma ugljenika formiraju lanac ili prsten, od kojih svaki različiti ili su raspoređeni na jednoj strani hidroksilnih grupa i atoma vodika. Ako su svi istog imena na jednoj strani objekta, onda je D-izomer se formira, ako je za različite interleaved jedni druge - onda L-izomer. Ako pišemo opšte formule zajedničkog predstavnika glukoze monosaharida u molekularnom obliku, bilo bi: C₆H₁₂oh₆. Osim toga, zapis odražava strukturu i fruktoze, previše. Na kraju krajeva, ova dva monosaharida hemijski - strukturne izomere. Glukoza - aldegidospirt, fruktoza - Cetoalcohol.

Struktura i svojstva broj ugljenih hidrata monosaharida su usko povezani. Na kraju krajeva, zbog prisustva aldehida i ketona grupa u sastavu strukture pripadaju aldehid i ketonospirtam koji određuje njihove hemijske prirode i reakcije u kojima se mogu pridružiti.

Dakle, glukoza pokazuje sljedeća svojstva:

1. reakcije uzrokovane prisustvom karbonilne grupe:

Video: ugljenih hidrata. Obrazovni film iz hemije

• Oksidacija - reakcija "srebro ogledalo";
• svježe bakar hidroksid (II) - aldonic kiselina;
• Jakim oksidantima su u stanju da formiraju diacids (aldarovye), pretvarajući ne samo aldehid ali jedna hidroksilna grupa;
• Oporavak - pretvara se u poliola.

2. molekula sadrži hidroksilne grupe i da odražava strukturu. Svojstva ugljenih hidrata, koji su pod uticajem grupisanja podataka:

• sposobnost alkiliranje - formiranje etera;
• acilacija - Formiranje esteri;
• kvalitativna reakcija za bakar hidroksid (II).

3. jedan specifična svojstva glukoze:

• maslačna kiselina;
• alkohol;
• mliječne fermentacije.

Funkcije u organizmu

Struktura i funkcija broja ugljenih hidrata monosaharida su blisko povezani. Prošlosti su, prije svega, da učestvuju u biohemijskih reakcija živih organizama. Kakvu ulogu igra u ovoj monosaharide?

1. Osnova za proizvodnju oligo-i polisaharide.
2. Pentose (riboze i deoxyribose) - najvažniji molekula koje su uključene u formiranje ATP, RNK, DNK. I oni su, zauzvrat, glavni dobavljači naslednog materijala, energije i proteina.
3. Na koncentracije glukoze u krvi - pravi mjera osmotskog pritiska i njegovim promjenama.

Oligosaharidi: struktura

Struktura ugljikohidrata grupa se svodi na što ima dva (Diozu) ili tri (Triose) monosaharid molekula u sastavu. Ima i onih u kojima je sastav 4, 5 ili više objekata (do 10), ali najčešći su disaharida. To je, u hidrolize ovih jedinjenja raspadaju da formiraju glukoze, fruktoze, pentoze, i tako dalje. Koji spojevi spadaju u ovu kategoriju? Tipičan primjer - ovo saharoze (Common trska šećer), laktoza (Glavna komponenta mlijeka), maltozu, Laktuloza, izomalt.

Hemijsku strukturu ove serije ugljenih hidrata ima sljedeće značajke:

1. Opšte formule molekularne vrste: C₁₂H₂₂oh_11.
2. Dva identična ili različita monosaharid ostataka u disaharid strukture su međusobno povezani pomoću mosta glikozida. O prirodi baze zavisiće smanjenje potrošnje šećera.
3. Smanjenje disaharid. Ugljenih hidrata struktura ovog tipa je formiranje most između glikozidne hidroksilne aldehid i hidroksilnih grupa različitih molekula monosaharida. To uključuje maltoza, laktoza, i tako dalje.
4. Nonreducing - tipičan primjer saharoza - kada se formira most između hidroksilnih grupa samo one bez učešća aldehid strukture.

Dakle, ugljenih hidrata struktura može se sažeti u obliku molekularne formule. Ako je raspoređen je potrebno detaljno strukturu, onda može predstavljati koristeći grafički ili Heuorsa Fischer projekcija formule. Naime, dva ciklična monomera (monosaharida) ili različitih ili slično (ovisno o oligosaharida) međusobno povezane glikozidnom mosta. Pri gradnji treba uzeti u obzir vraćanje sposobnost da pravilno prikazati vezu.

Primjeri disaharida molekula

Ako posao je vrijedan u obliku: "Napomena posebno ugljenih hidrata struktura", Onda disaharida najbolji prvi poen, od onoga što je ostalo od monosaharida je. Najčešći tipovi su:

Video: Opasnost od jednostavnih ugljikohidrata!

• saharoze - izgrađeni od alfa-beta-glukoze i fruktoze;
• ostataka glukoze - maltoza;
• cellobiose - sastoji se od dvije glukoze ostataka beta-D-oblika;
• laktoza - galaktoza + glukoza;
• Laktuloza - galaktoza + fruktoze i tako dalje.

Onda, prema raspoloživim ostataka treba da bude jasno iz strukturnu formulu recept tipa glikozid mosta.

Značaja za žive organizme

Vrlo velika i uloga disaharid, važno je ne samo strukturu. Funkcije ugljikohidrata i masti su uglavnom slični. Ona se zasniva na energetskom komponentu. Ipak, treba navesti njihove posebnog značaja za nekog pojedinca disaharida.

1. Saharoze - glavni izvor glukoze u ljudskom tijelu.
2. Laktoza se nalazi u majčinom mlijeku sisara, uključujući žene, a 8%.
3. Laktuloza se dobija u laboratoriji koji se koriste u medicinske svrhe, kao i dodaju u proizvodnji mliječnih proizvoda.

Bilo koji disaharid, trisaccharide i tako dalje u ljudi i drugih stvorenja prolazi kroz trenutni hidrolizira do monosaharida. Ova funkcija je osnova korištenja ove klase ugljikohidrata osobu u sirovom, nepromenjen (repe ili šećerne trske).

Polisaharidi: molekularne karakteristike

Funkcije, sastav i struktura broja ugljenih hidrata su važni za organizme živa bića, kao i ljudske aktivnosti. Prvo, morate razumjeti kakav ugljikohidrata su polisaharidi.

Oni su mnogi:

• škrob;
• glikogena;
• murein;
• glukomanan;
• celuloza;
• dekstrin;
• galactomannan;
• muromin;
• pektin;
• amiloze;
• hitin.

Ovo nije iscrpan popis, ali samo najznačajnije biljnih i životinjskih vrsta. Ako ste obavili zadatak "Obratite pažnju na karakteristike strukture broja ugljenih hidrata polisaharida", Prva stvar koju treba obratiti pažnju na svoje prostorne strukture. To je vrlo obiman, džin molekula, koja se sastoji od nekoliko stotina monomernih jedinica umreženog glikozidne hemijske veze. Često molekularnu strukturu polisaharida ugljenih hidrata je slojevita kompozicija.

Postoji određeni klasifikaciju takvih molekula.

1. Gomopolisaharidy - sastoje se od istih ponavljajućih jedinica monosaharida. U zavisnosti od monosaharida može biti hexoses, pentoze, i tako dalje (glukana, mannans, galactans).
2. Heteropolisaharida - formirana od strane različitih monomernih jedinica.

Spojevi s linearnim prostornu strukturu treba pripisati, na primjer, celuloze. Razgranata struktura ima većinu polisaharida - skrob, glikogen, hitin i tako dalje.

Ulogu u tijelu živih bića

Strukturu i funkciju ugljikohidrata u ovoj grupi su usko povezani sa životom svih bića. Na primjer, biljke u nutrijent rezervi akumulirane u različitim dijelovima snimanja ili korijen škroba. Glavni izvor energije za životinje - osim polisaharide, koji se formiraju cijepanjem mnogo energije.

Video: Struktura ugljenih hidrata

ugljikohidrata stanične strukture igraju vrlo važnu ulogu. Ona se sastoji od hitina poklopac mnogih insekata i rakova, murein - zida ćelije komponente bakterija, celuloze - biljka osnovi.

Poštedi hranljivih materija životinjskog porijekla - molekula glikogena, ili kako se to više obično naziva, životinja masti. On čuva u dijelove tijela i nosi ne samo energiju, već i zaštitnu funkciju protiv mehaničkih udara.

Za većinu organizama je veoma važna struktura ugljikohidrata. Biologija svake životinje i biljke je takva da zahtijeva stalan izvor energije, neiscrpna. I to im može dati samo, a najviše od svega je to u obliku polisaharida. Dakle, kompletan probavu 1 g ugljikohidrata, kao rezultat metaboličkih procesa dovodi do oslobađanja od 4,1 kcal energije! To je najveći, više ne daje bilo koje veze. Zato ugljikohidrata mora biti prisutan u ishrani bilo koje osobe ili životinje. Biljke također brinu o sebi: u procesu fotosinteze oni formiraju unutar skroba i čuvajte ga.

Osnovna svojstva ugljenih hidrata

Struktura masti, proteina i ugljikohidrata općenito slično. Na kraju krajeva, svi su makromolekula. Čak su i neki od njihovih funkcija imaju zajedničko poreklo. To bi trebalo sumirati ulogu i značaj ugljenih hidrata u životu biomase planete.

1. Sastav i struktura ugljikohidrata uključuju upotrebu od njih kao građevinski materijal za ljusku biljnih ćelija, životinja i bakterijske membrane, kao i formiranje intracelularne organela.
2. Zaštitnu funkciju. Karakteristika biljni organizmi i manifestuje u formiranju njihove kičme, trnje i tako dalje.
3. Plastična uloga - obrazovanje je važno molekula (DNA, RNA, ATP i drugi).
4. Receptor funkciju. Polisaharide i oligosaharidi - aktivni sudionici transport prenosi ćelijske membrane, "starateljstvo", Catching efekte.
5. Energija najznačajniju ulogu. Pruža maksimalnu snagu za sve intracelularne procese, kao i rad cijelog organizma.
6. Regulaciju osmotskog pritiska - Glukoza vrši takvu kontrolu.
7. Neki polisaharidi su rezerve hrane, izvor energije za životinje stvorenja.

Dakle, očigledno je da je struktura masti, proteina i ugljikohidrata, njihova funkcija i uloga u tijelima živih sistema su ključni i odlučujući značaj. Ove molekule - tvorci života, oni također čuvaju i održavati ga.

Video: Krug biohemije. Mlađe grupe. Lekcija 9: Funkcije ugljenih hidrata. Dio 2.

Ugljikohidrati s drugim makromolekularni spojevi

Također poznat je uloga ugljikohidrata nije u svom čistom obliku, te u kombinaciji s drugim molekulama. To uključuje takve najčešće, kao što su:

• glikozaminglikane ili mukopolisaharida;
• glikoproteini.

Struktura i svojstva ugljenih hidrata ovog tipa je prilično komplikovana zbog kompleksa su povezani na razne funkcionalne grupe. Glavna uloga ove vrste molekula - uključena u mnoge životne procese organizama. Predstavnici su: hijaluronske kiseline, hondroitin sulfat, heparan, keratan sulfat, i drugi.

Tu su i polisaharidi kompleksi s drugim biološki aktivnih molekula. Na primjer, lipopolisaharida ili glikoproteini. Njihovo postojanje je važna u formiranju imunološke reakcije tijela, jer su dio ćelija limfnog sistema.